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重庆市杨家坪中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试卷（Word版附解析）
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物理试题
考试时间：75分钟 总分：100分
一、选择题（本题共10小题，共43分。1～7题为单选题，每题4分；8～10题为多选题，每题5分，有漏选的得3分，不选或有错选的不得分）
1. 关于静电场，下列结论普遍成立的是（ ）
A. 在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向
B. 电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
C. 匀强电场中任意两点之间的电势差只与场强有关
D. 在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大
【答案】A
【解析】
【详解】A．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向，故A正确；
B．电场强度与电势没有直接关系，所以电场强度大的地方电势不一定高，电场强度小的地方电势不一定低，故B错误；
C．根据
可知匀强电场中任意两点之间的电势差除了与场强有关，还与两点沿场强方向的距离有关，故C错误；
D．根据
电场强度与电势能没有直接关系，在电场强度越大的地方，电荷的电势能不一定越大，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，+Q为固定的正电荷，在它的电场中，一电荷量为+q的粒子，从a点以沿ab方向的初速度v0开始运动．若粒子只受电场力作用，则它的运动轨迹可能是图中的（ ）
A. ab直线B. ac曲线C. ad曲线D. ae曲线
【答案】B
【解析】
【详解】B．如图，电荷量为+q的粒子进入正电荷+Q的电场，受到正电荷+Q的排斥力，而排斥力与粒子的初速度v0方向不在同一直线上，则粒子轨迹将向右弯曲，沿着ac曲线运动．故B正确；
A．+q受到正电荷+Q的排斥力，与粒子的初速度v0方向不在同一直线上，粒子不可能做直线运动．故A错误；
CD．+q由于受到正电荷+Q的排斥力，两者远离，不可能靠近．故CD错误。
故选B。
3. 如图是静电喷涂原理的示意图．喷枪喷嘴与被涂工件之间有强电场，喷嘴喷出的带电涂料微粒在强电场的作用下会向工件高速运动，最后被吸附到工件表面．则可知（ ）
A. 微粒一定带正电
B. 微粒可能带正电，也可能带负电
C. 微粒运动过程中，电势能越来越大
D. 微粒运动过程中，电势能越来越小
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析：带正电的工件由于静电感应电荷分布在表面，粒子在库仑力的作用下运动，故粒子带负电，故AB错误；微粒受电场力的作用，电场力做正功，电势能越来越小，故D正确，C错误．故选D．
考点：静电应用
4. 如图，A、B、C、D是正方形的四个顶点，在A点和C点放有电荷量都为q的正点电荷，它们在D点产生的场强大小都为E，下列说法正确的是（ ）
A. B点的电场强度大小为2EB. B、D两点的电场强度相同
C. A、C两点连线中点的电场强度大小为ED. 若再在B点放一负电荷，可使D点电场强度为0
【答案】D
【解析】
【详解】AB．在A点和C点放有电荷量都为的正点电荷，它们在B点产生的场强大小都为，则B点的电场强度大小为
根据对称性可知，D点的电场强度大小等于B点的电场强度大小，方向相反，故AB错误；
C．两个等量正点电荷在A、C两点连线中点的场强大小相等，方向相反，则A、C两点连线中点的电场强度大小为0，故C错误；
D．若再在B点放一负电荷，可知两个等量正点电荷在D点产生的合场强方向与负电荷在D点产生的场强方向相反，则D点电场强度可以为0，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为、、，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是（ ）
A. 由于不清楚粒子运动方向，粒子电性无法判断
B. 粒子P点的加速度大于在Q点加速度
C. 粒子在P点电势能大于在Q点电势能
D. 粒子在P点的动能大于在Q点动能
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电场线与等势线关系，电荷在电场中的受力方向，曲线运动的合力指向曲线弯曲的内测，画出电荷在轨迹与等势线交点处的电场力方向，如图所示
根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，电场方向与电场力方向相同，则粒子带正电，故A错误；
B．根据题意，由公式可知，等差等势线越密，电场强大越大，点的电场强度小于点的电场强度，则粒子P点的加速度小于在Q点加速度，故B错误；
CD．假设粒子由，由图可知，电场力做负功，则粒子的电势能增加，动能减少，即粒子在P点电势能小于在Q点电势能，粒子在P点的动能大于在Q点动能，故C错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极板通过A点接地，一带正电小球被固定于点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（ ）
A. 平行板电容器的电容值将变大
B. 静电计指针张角变小
C. 带电小球的电势能将减小
D. 若先将下极板与A点之间的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电小球所受电场力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据知，增大，则电容减小，故A错误；
B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；
C．电势差U不变，增大，则电场强度减小。设点与上极板的距离x,点与上极板的电势差
减小，点与下极板的电势差
增大，下极板接地电势为零，则点的电势
增大，又因为该小球带正电，则电势能增大，故C错误；
D．电容器与电源断开，则电荷量Q不变，改变，根据
得
知电场强度不变，则带电小球所受电场力不变，故D正确。
故选D。
【点睛】本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变。
7. 如图，AB为竖直的光滑圆弧绝缘轨道，其半径为0.5m，A点与圆心O等高，最低点B与绝缘水平面平滑连接，整个轨道处在水平向右的匀强电场中，场强为5×103N/C.将一个质量为0.1kg，电荷量为+8×10−5C的滑块（可视为指点）从A 由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为0.05，取g=10m/s2，则滑块
A. 第一次经过B点时速度值为m/s
B. 第一次经过B点是对B点的压力为1.2N
C. 在水平面向右运动的加速度值为3.5m/s2
D. 在水平面上通过的总路程为6m
【答案】D
【解析】
【分析】（1，2）对AB过程由动能定理可求得B点的速度，再根据向心力公式即可求得B点的支持力，由牛顿第三定律即可求得压力大小；（3）根据牛顿第二定律求解在水平面向右运动的加速度；（4）滑块在水平轨道运动时，只有电场力和摩擦力对其做功，由动能定理求得水平轨道上的总路程．
【详解】A．设小滑块第一次到达B点时的速度为vB，根据动能定理可得：mgR-qER=mvB2，解得，选项A错误；
B．最低点B对小滑块运用牛顿第二定律可得：FN′-mg=m，根据牛顿第三定律：FN=FN′，所以小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力：FN=3mg-2qE=2.2N，选项B错误；
C．在水平面向右运动的加速度：，解得a=4.5m/s2，选项C错误；
D．电场力大小：qE=8×10-5×5×103 N=0.4 N；摩擦力大小：f=μmg=0.05×0.1×10 N=0.05 N，可知：qE＞f；所以小滑块最终在圆弧轨道下部分往复运动，并且小滑块运动到B点时速度恰好为零，对小滑块运用动能定理可得：mgR-qER-μmgx=0-0，解得小滑块在水平轨道上通过的总路程：x=6m．选项D正确；
故选D.
【点睛】本题考查分析和处理物体在复合场运动的能力．对于电场力做功W=qEd，d为两点沿电场线方向的距离，同时注意正确应用功能关系和牛顿第二定律进行分析求解是解题的关键，选项D中要注意比较在平面上时的电场力与摩擦力的大小关系，电场力与重力做功与路径无关只与始末位置有关，但摩擦力做功与路径有关，摩擦力在整个路径上一直做负功．
8. 地球物理探矿基本原理是在大地表面设置一对正、负电极，根据地下电场和电流的分布情况，推测出地下矿体的分布。如图所示为某次探矿中电场的分布情况，它和等量异种点电荷的电场分布等效，为电场中的四个点，其中两点在两点电荷连线的中垂线上，下列说法正确的是（ ）
A. 点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度
B. 点的电势高于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度
C. 负电荷由点移动到点，电场力做负功
D. 正电荷在点的电势能大于在点的电势能
【答案】AC
【解析】
【详解】A．沿电场线电势降低，电场线的疏密反映电场强度的大小，则点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度，故A正确；
B．等量异种点电荷产生的电场中，两点电荷连线的中垂线是等势线，则点的电势等于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度，故B错误；
C．负电荷由点移动到点，由于点的电势高于点的电势，则电场力做负功，故C正确；
D．正电荷由点移动到点，由于点的电势低于点的电势，则电场力做负功，电势能增大，正电荷在点的电势能小于在点的电势能，故D错误。
故选AC。
9. 一匀强电场的方向平行于平面，平面内三点的位置如图所示，三点的电势分别为。下列说法正确的是（ ）
A. 坐标原点处的电势为B. 电场强度的大小为
C. 电子在点的电势能比在点的高D. 电子从点运动到点，电场力做功为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．在匀强电场中，平行等距的两线段电势差相等，故
解得坐标原点处的电势为
故A正确；
B．将电场强度分解为水平和竖直，x轴方向
y轴方向
则合场强
故B错误；
C．电子在点的电势能
电子在点的电势能
电子在a点的电势能比在b点的高7eV，故C正确；
D．电子从点运动到点，电场力做功为
故D错误。
故选AC。
10. 反射式速调管：是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示。一质量，电荷量的带负电的粒子从点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则（ ）
A. 坐标原点左侧和右侧场强大小之比为
B. 该粒子在一个周期内运动距离为
C. 该粒子运动过程中的最大动能为
D. 该粒子运动的周期
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据
结合图像可得，坐标原点左侧的场强为
坐标原点右侧的场强为
故A正确；
B．带负电的粒子在原点左侧受向右的电场力，匀加速运动，在原点右侧受向左的电场力，匀减速运动到速度为0，后匀加速至原点，再匀减速到初始位置，设在原点左侧运动的位移大小为，在原点右侧运动的位移大小为，根据动能定理，有
解得
所以该粒子在一个周期内运动距离为
故B错误；
C．该粒子在原点有最大速度，根据动能定理，有
解得
故C错误；
D．根据
可得，粒子运动到原点的速度为
设在原点左侧加速时间为，在原点右侧的加速时间为，有
周期为
联立，解得
故D正确。
故选AD。
二、实验题（本大题共2个小题，共16分。）
11. 小明学习静电现象时，做了以下实验：
（1）如图甲所示，取一对用绝缘柱支持的导体和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片均是闭合的。先把带正电荷的物体C移近导体A，B导体的金属箔片___________；接着保持C位置不动，用手摸一下导体B，然后移走B，B导体的金属箔片___________。（均选填“张开”或“闭合”）
（2）用金属网把验电器罩起来，再使带电荷量为的金属球（可看成点电荷）靠近验电器，如图乙所示，箔片________（选填“张开”或“闭合”），分析可知，当达到静电平衡时（已知静电力常量为，金属网内与点电荷相距处点的电场强度大小为________。
【答案】（1） ①. 张开 ②. 张开
（2） ①. 闭合 ②. 0
【解析】
【小问1详解】
[1]起初导体A和B不带电，先把带正电荷的物体C移近导体A，发生静电感应现象，则A端带负电，B端带正电，金属箔片张开；
[2]接着保持C位置不动，用手摸一下导体B，导体、人和大地形成了新的巨大导体，此时A端和B端都是近端，都带负电，此时远端在地球另一端，带正电，然后移走B，B带负电，则B导体的金属箔片张开。
【小问2详解】
[1][2]根据静电屏蔽原理可知，由于金属网的静电屏蔽使得金属网内场强为0，验电器的金属球不带电，验电器的金属箔片闭合。当达到静电平衡时（已知静电力常量为，金属网内与点电荷相距处点的电场强度大小为0。
12. 在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中，电路图如图甲所示。所用电容器的电容，电源输出电压恒为，测得放电过程的图像如图乙所示。
（1）实验过程中应先让电容器充电，应将开关S掷向______（填“1”或“2”）端。
（2）由图乙可得电容器在放电过程中释放的电荷量约为______C（结果保留2位有效数字，图像和坐标轴围成的面积大约40格）
（3）如果将电阻R换成一个阻值更大的电阻，则放电过程持续的时间将______（填“变长”“不变”或“变短”），放电过程释放的电荷量______（填“变多”“不变”或“变少”）。
【答案】（1）1 （2）
（3） ①. 变长 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
实验过程中应先让电容器充电，应将电容器与电源接通，则开关S掷向1；
【小问2详解】
根据
可知图像和坐标轴围成的面积表示电容器在放电过程中释放的电荷量，则有
【小问3详解】
[1]由于电阻对电流有阻碍作用，若将电阻换一个阻值较大电阻，放电的瞬时电流变小，图像更加平缓些，则放电时间将变长；
[2]根据
可知，与电阻无关，不改变电路其它参数，只增大电阻，则放电过程释放的电荷量不变。
三、解答题（本大题共3个小题，共41分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。）
13. 如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，求：
（1）小球所受电场力的大小。
（2）小球的质量。
（3）若突然剪断细绳，求小球加速度。
【答案】（1）
（2）
（3），方向与剪断细绳前细绳拉力方向相反
【解析】
【小问1详解】
小球所受电场力的大小为
【小问2详解】
小球处于静止状态，受力如图所示
根据平衡条件可得
解得小球的质量为
【小问3详解】
若突然剪断细绳，小球受重力和电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，所受合力为
小球的加速度为
方向与剪断细绳前细绳拉力方向相反。
14. 如图所示的平行金属板电容器的电容，极板A、B之间可以看成匀强电场，场强，极板间距离为L=5cm，电场中c点到A极板、d点到B极板的距离均为0.5cm，B极板接地。求：
（1）B极板所带电荷量Q；
（2）d点处的电势φd；
（3）将电荷量的负点电荷从d移到c，静电力的功Wdc。
【答案】（1）C；（2）-6V；（3）
【解析】
【详解】（1）BA间的电势差为
V
B极板所带电荷量Q为
C
（2）B极板与d之间的电势差为
d点处的电势
（3）d、c之间的距离为
d、c两点间的电势差为
静电力做的功
15. 如图所示，空间中有两块带电平行金属板M、N，两板间距为，两板间的电压。小球以的水平速度从两板间的A点飞入，A点到上极板左端点的竖直距离为，然后从下极板的右端点点飞出，并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。点与光滑竖直圆轨道平滑连接，圆轨道的半径。平行金属板M、N的右侧垂线的右侧区域存在水平向右的匀强电场，电场强度。已知小球带正电，质量，电荷量，重力加速度取，，不计空气阻力。求：
（1）小球在点的速度大小；
（2）极板的长度；
（3）小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
小球从A点到B点由动能定理可得
解得
【小问2详解】
小球在两板间做类平抛运动，则有
其中
解得
【小问3详解】
小球在圆弧轨道上运动时，在等效平衡位置时速度最大，等效平衡位置如图所示，由图可知
小球在B点时，设与的夹角为α，可知
小球从B点到等效平衡位置由动能定理可得
代入数据解得
物理试题
考试时间：75分钟 总分：100分
一、选择题（本题共10小题，共43分。1～7题为单选题，每题4分；8～10题为多选题，每题5分，有漏选的得3分，不选或有错选的不得分）
1. 关于静电场，下列结论普遍成立的是（ ）
A. 在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向
B. 电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
C. 匀强电场中任意两点之间的电势差只与场强有关
D. 在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大
【答案】A
【解析】
【详解】A．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向，故A正确；
B．电场强度与电势没有直接关系，所以电场强度大的地方电势不一定高，电场强度小的地方电势不一定低，故B错误；
C．根据
可知匀强电场中任意两点之间的电势差除了与场强有关，还与两点沿场强方向的距离有关，故C错误；
D．根据
电场强度与电势能没有直接关系，在电场强度越大的地方，电荷的电势能不一定越大，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，+Q为固定的正电荷，在它的电场中，一电荷量为+q的粒子，从a点以沿ab方向的初速度v0开始运动．若粒子只受电场力作用，则它的运动轨迹可能是图中的（ ）
A. ab直线B. ac曲线C. ad曲线D. ae曲线
【答案】B
【解析】
【详解】B．如图，电荷量为+q的粒子进入正电荷+Q的电场，受到正电荷+Q的排斥力，而排斥力与粒子的初速度v0方向不在同一直线上，则粒子轨迹将向右弯曲，沿着ac曲线运动．故B正确；
A．+q受到正电荷+Q的排斥力，与粒子的初速度v0方向不在同一直线上，粒子不可能做直线运动．故A错误；
CD．+q由于受到正电荷+Q的排斥力，两者远离，不可能靠近．故CD错误。
故选B。
3. 如图是静电喷涂原理的示意图．喷枪喷嘴与被涂工件之间有强电场，喷嘴喷出的带电涂料微粒在强电场的作用下会向工件高速运动，最后被吸附到工件表面．则可知（ ）
A. 微粒一定带正电
B. 微粒可能带正电，也可能带负电
C. 微粒运动过程中，电势能越来越大
D. 微粒运动过程中，电势能越来越小
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析：带正电的工件由于静电感应电荷分布在表面，粒子在库仑力的作用下运动，故粒子带负电，故AB错误；微粒受电场力的作用，电场力做正功，电势能越来越小，故D正确，C错误．故选D．
考点：静电应用
4. 如图，A、B、C、D是正方形的四个顶点，在A点和C点放有电荷量都为q的正点电荷，它们在D点产生的场强大小都为E，下列说法正确的是（ ）
A. B点的电场强度大小为2EB. B、D两点的电场强度相同
C. A、C两点连线中点的电场强度大小为ED. 若再在B点放一负电荷，可使D点电场强度为0
【答案】D
【解析】
【详解】AB．在A点和C点放有电荷量都为的正点电荷，它们在B点产生的场强大小都为，则B点的电场强度大小为
根据对称性可知，D点的电场强度大小等于B点的电场强度大小，方向相反，故AB错误；
C．两个等量正点电荷在A、C两点连线中点的场强大小相等，方向相反，则A、C两点连线中点的电场强度大小为0，故C错误；
D．若再在B点放一负电荷，可知两个等量正点电荷在D点产生的合场强方向与负电荷在D点产生的场强方向相反，则D点电场强度可以为0，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为、、，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是（ ）
A. 由于不清楚粒子运动方向，粒子电性无法判断
B. 粒子P点的加速度大于在Q点加速度
C. 粒子在P点电势能大于在Q点电势能
D. 粒子在P点的动能大于在Q点动能
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电场线与等势线关系，电荷在电场中的受力方向，曲线运动的合力指向曲线弯曲的内测，画出电荷在轨迹与等势线交点处的电场力方向，如图所示
根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，电场方向与电场力方向相同，则粒子带正电，故A错误；
B．根据题意，由公式可知，等差等势线越密，电场强大越大，点的电场强度小于点的电场强度，则粒子P点的加速度小于在Q点加速度，故B错误；
CD．假设粒子由，由图可知，电场力做负功，则粒子的电势能增加，动能减少，即粒子在P点电势能小于在Q点电势能，粒子在P点的动能大于在Q点动能，故C错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极板通过A点接地，一带正电小球被固定于点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（ ）
A. 平行板电容器的电容值将变大
B. 静电计指针张角变小
C. 带电小球的电势能将减小
D. 若先将下极板与A点之间的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电小球所受电场力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据知，增大，则电容减小，故A错误；
B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；
C．电势差U不变，增大，则电场强度减小。设点与上极板的距离x,点与上极板的电势差
减小，点与下极板的电势差
增大，下极板接地电势为零，则点的电势
增大，又因为该小球带正电，则电势能增大，故C错误；
D．电容器与电源断开，则电荷量Q不变，改变，根据
得
知电场强度不变，则带电小球所受电场力不变，故D正确。
故选D。
【点睛】本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变。
7. 如图，AB为竖直的光滑圆弧绝缘轨道，其半径为0.5m，A点与圆心O等高，最低点B与绝缘水平面平滑连接，整个轨道处在水平向右的匀强电场中，场强为5×103N/C.将一个质量为0.1kg，电荷量为+8×10−5C的滑块（可视为指点）从A 由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为0.05，取g=10m/s2，则滑块
A. 第一次经过B点时速度值为m/s
B. 第一次经过B点是对B点的压力为1.2N
C. 在水平面向右运动的加速度值为3.5m/s2
D. 在水平面上通过的总路程为6m
【答案】D
【解析】
【分析】（1，2）对AB过程由动能定理可求得B点的速度，再根据向心力公式即可求得B点的支持力，由牛顿第三定律即可求得压力大小；（3）根据牛顿第二定律求解在水平面向右运动的加速度；（4）滑块在水平轨道运动时，只有电场力和摩擦力对其做功，由动能定理求得水平轨道上的总路程．
【详解】A．设小滑块第一次到达B点时的速度为vB，根据动能定理可得：mgR-qER=mvB2，解得，选项A错误；
B．最低点B对小滑块运用牛顿第二定律可得：FN′-mg=m，根据牛顿第三定律：FN=FN′，所以小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力：FN=3mg-2qE=2.2N，选项B错误；
C．在水平面向右运动的加速度：，解得a=4.5m/s2，选项C错误；
D．电场力大小：qE=8×10-5×5×103 N=0.4 N；摩擦力大小：f=μmg=0.05×0.1×10 N=0.05 N，可知：qE＞f；所以小滑块最终在圆弧轨道下部分往复运动，并且小滑块运动到B点时速度恰好为零，对小滑块运用动能定理可得：mgR-qER-μmgx=0-0，解得小滑块在水平轨道上通过的总路程：x=6m．选项D正确；
故选D.
【点睛】本题考查分析和处理物体在复合场运动的能力．对于电场力做功W=qEd，d为两点沿电场线方向的距离，同时注意正确应用功能关系和牛顿第二定律进行分析求解是解题的关键，选项D中要注意比较在平面上时的电场力与摩擦力的大小关系，电场力与重力做功与路径无关只与始末位置有关，但摩擦力做功与路径有关，摩擦力在整个路径上一直做负功．
8. 地球物理探矿基本原理是在大地表面设置一对正、负电极，根据地下电场和电流的分布情况，推测出地下矿体的分布。如图所示为某次探矿中电场的分布情况，它和等量异种点电荷的电场分布等效，为电场中的四个点，其中两点在两点电荷连线的中垂线上，下列说法正确的是（ ）
A. 点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度
B. 点的电势高于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度
C. 负电荷由点移动到点，电场力做负功
D. 正电荷在点的电势能大于在点的电势能
【答案】AC
【解析】
【详解】A．沿电场线电势降低，电场线的疏密反映电场强度的大小，则点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度，故A正确；
B．等量异种点电荷产生的电场中，两点电荷连线的中垂线是等势线，则点的电势等于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度，故B错误；
C．负电荷由点移动到点，由于点的电势高于点的电势，则电场力做负功，故C正确；
D．正电荷由点移动到点，由于点的电势低于点的电势，则电场力做负功，电势能增大，正电荷在点的电势能小于在点的电势能，故D错误。
故选AC。
9. 一匀强电场的方向平行于平面，平面内三点的位置如图所示，三点的电势分别为。下列说法正确的是（ ）
A. 坐标原点处的电势为B. 电场强度的大小为
C. 电子在点的电势能比在点的高D. 电子从点运动到点，电场力做功为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．在匀强电场中，平行等距的两线段电势差相等，故
解得坐标原点处的电势为
故A正确；
B．将电场强度分解为水平和竖直，x轴方向
y轴方向
则合场强
故B错误；
C．电子在点的电势能
电子在点的电势能
电子在a点的电势能比在b点的高7eV，故C正确；
D．电子从点运动到点，电场力做功为
故D错误。
故选AC。
10. 反射式速调管：是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示。一质量，电荷量的带负电的粒子从点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则（ ）
A. 坐标原点左侧和右侧场强大小之比为
B. 该粒子在一个周期内运动距离为
C. 该粒子运动过程中的最大动能为
D. 该粒子运动的周期
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据
结合图像可得，坐标原点左侧的场强为
坐标原点右侧的场强为
故A正确；
B．带负电的粒子在原点左侧受向右的电场力，匀加速运动，在原点右侧受向左的电场力，匀减速运动到速度为0，后匀加速至原点，再匀减速到初始位置，设在原点左侧运动的位移大小为，在原点右侧运动的位移大小为，根据动能定理，有
解得
所以该粒子在一个周期内运动距离为
故B错误；
C．该粒子在原点有最大速度，根据动能定理，有
解得
故C错误；
D．根据
可得，粒子运动到原点的速度为
设在原点左侧加速时间为，在原点右侧的加速时间为，有
周期为
联立，解得
故D正确。
故选AD。
二、实验题（本大题共2个小题，共16分。）
11. 小明学习静电现象时，做了以下实验：
（1）如图甲所示，取一对用绝缘柱支持的导体和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片均是闭合的。先把带正电荷的物体C移近导体A，B导体的金属箔片___________；接着保持C位置不动，用手摸一下导体B，然后移走B，B导体的金属箔片___________。（均选填“张开”或“闭合”）
（2）用金属网把验电器罩起来，再使带电荷量为的金属球（可看成点电荷）靠近验电器，如图乙所示，箔片________（选填“张开”或“闭合”），分析可知，当达到静电平衡时（已知静电力常量为，金属网内与点电荷相距处点的电场强度大小为________。
【答案】（1） ①. 张开 ②. 张开
（2） ①. 闭合 ②. 0
【解析】
【小问1详解】
[1]起初导体A和B不带电，先把带正电荷的物体C移近导体A，发生静电感应现象，则A端带负电，B端带正电，金属箔片张开；
[2]接着保持C位置不动，用手摸一下导体B，导体、人和大地形成了新的巨大导体，此时A端和B端都是近端，都带负电，此时远端在地球另一端，带正电，然后移走B，B带负电，则B导体的金属箔片张开。
【小问2详解】
[1][2]根据静电屏蔽原理可知，由于金属网的静电屏蔽使得金属网内场强为0，验电器的金属球不带电，验电器的金属箔片闭合。当达到静电平衡时（已知静电力常量为，金属网内与点电荷相距处点的电场强度大小为0。
12. 在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中，电路图如图甲所示。所用电容器的电容，电源输出电压恒为，测得放电过程的图像如图乙所示。
（1）实验过程中应先让电容器充电，应将开关S掷向______（填“1”或“2”）端。
（2）由图乙可得电容器在放电过程中释放的电荷量约为______C（结果保留2位有效数字，图像和坐标轴围成的面积大约40格）
（3）如果将电阻R换成一个阻值更大的电阻，则放电过程持续的时间将______（填“变长”“不变”或“变短”），放电过程释放的电荷量______（填“变多”“不变”或“变少”）。
【答案】（1）1 （2）
（3） ①. 变长 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
实验过程中应先让电容器充电，应将电容器与电源接通，则开关S掷向1；
【小问2详解】
根据
可知图像和坐标轴围成的面积表示电容器在放电过程中释放的电荷量，则有
【小问3详解】
[1]由于电阻对电流有阻碍作用，若将电阻换一个阻值较大电阻，放电的瞬时电流变小，图像更加平缓些，则放电时间将变长；
[2]根据
可知，与电阻无关，不改变电路其它参数，只增大电阻，则放电过程释放的电荷量不变。
三、解答题（本大题共3个小题，共41分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。）
13. 如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，求：
（1）小球所受电场力的大小。
（2）小球的质量。
（3）若突然剪断细绳，求小球加速度。
【答案】（1）
（2）
（3），方向与剪断细绳前细绳拉力方向相反
【解析】
【小问1详解】
小球所受电场力的大小为
【小问2详解】
小球处于静止状态，受力如图所示
根据平衡条件可得
解得小球的质量为
【小问3详解】
若突然剪断细绳，小球受重力和电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，所受合力为
小球的加速度为
方向与剪断细绳前细绳拉力方向相反。
14. 如图所示的平行金属板电容器的电容，极板A、B之间可以看成匀强电场，场强，极板间距离为L=5cm，电场中c点到A极板、d点到B极板的距离均为0.5cm，B极板接地。求：
（1）B极板所带电荷量Q；
（2）d点处的电势φd；
（3）将电荷量的负点电荷从d移到c，静电力的功Wdc。
【答案】（1）C；（2）-6V；（3）
【解析】
【详解】（1）BA间的电势差为
V
B极板所带电荷量Q为
C
（2）B极板与d之间的电势差为
d点处的电势
（3）d、c之间的距离为
d、c两点间的电势差为
静电力做的功
15. 如图所示，空间中有两块带电平行金属板M、N，两板间距为，两板间的电压。小球以的水平速度从两板间的A点飞入，A点到上极板左端点的竖直距离为，然后从下极板的右端点点飞出，并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。点与光滑竖直圆轨道平滑连接，圆轨道的半径。平行金属板M、N的右侧垂线的右侧区域存在水平向右的匀强电场，电场强度。已知小球带正电，质量，电荷量，重力加速度取，，不计空气阻力。求：
（1）小球在点的速度大小；
（2）极板的长度；
（3）小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
小球从A点到B点由动能定理可得
解得
【小问2详解】
小球在两板间做类平抛运动，则有
其中
解得
【小问3详解】
小球在圆弧轨道上运动时，在等效平衡位置时速度最大，等效平衡位置如图所示，由图可知
小球在B点时，设与的夹角为α，可知
小球从B点到等效平衡位置由动能定理可得
代入数据解得
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